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Neurootofisiología y Audiología Clínica Dr. César Rodríguez Medrano Dr. Rubén Rodríguez Medrano NUE VA EDICIÓN. Revisada, ac tual izada y ampliada A nuestra madre Josefina, con amor eterno I N D I C E Presentación.......................................................................................9 Generalidades Psicoacústica......................................................................................12 Física del Sonido................................................................................ 15 Anatomía y Fisiología del oído........................................................... 19 Fisiología de la audición..................................................................... 32 Impedanciometría Definición............................................................................................ 43 Compliancia e impedancia..................................................................43 Timpanometría....................................................................................45 Reflejo acústico estapedial................................................................. 53 Reflejo acústico defensivo.................................................................. 59 Impedanciometría en las otitis externas............................................. 59 Impedanciometría en otitis media aguda............................................60 Impedanciometría en otitis media secretora.......................................60 Impedanciometría en colesteatomas..................................................61 Impedanciometría en otoesclerosis.................................................... 62 Impedanciometría en miringitis...........................................................62 Impedanciometría en formaciones polipoideas.................................. 62 Impedanciometría en secuelas otorreícas..........................................62 Impedanciometría en cirugía de tímpanoplastías...............................62 Impedanciometría en las complicaciones tardías...............................62 Hipoacusia neurosensorial y el reflejo estapedial...............................63 Impedanciometría en los procesos neurológicos centrales................63 Impedanciometría en niños................................................................ 64 Impedanciometría en la presbiacusia................................................. 65 Reflejo estapedial en el diagnóstico y pronóstico de las parálisis faciales idiopáticas............................................................... 65 Impedanciometría en selección y adaptación de audífonos...............65 Audición normal y sordera Definición............................................................................................ 69 Clasificación de las hipoacusias......................................................... 69 Tipos de audición defectuosa............................................................. 71 Audiometría y Logoaudiometría Audiómetro y Audiograma.................................................................. 78 Audiometría........................................................................................ 80 Audiometría por vía aérea.................................................................. 81 Audiometría por vía ósea................................................................... 81 Logoaudiometría.................................................................................83 Enmascaramiento...............................................................................87 Pérdida auditiva.................................................................................. 90 Informe audiométrico.......................................................................... 91 Audiometría clínica Hipoacusia de conducción..................................................................98 Hipoacusia de percepción.................................................................. 99 Presbiacusia....................................................................................... 101 Hipoacusia mixta................................................................................ 101 Curvas hipoacúsicas.......................................................................... 102 Curvas de umbrales auditivos............................................................ 102 Examen de la capacidad auditva (pruebas de diapasón).................. 102 Reclutamiento Prueba de Sisi ................................................................................... 107 Balance binaural monotonal............................................................... 108 Prueba de umbrales de intensidad..................................................... 109 Trauma acústico y fatiga auditiva Clasificación del trauma acústico....................................................... 112 Precedentes: adaptación y fatiga auditiva.......................................... 113 Prueba de Carhart.............................................................................. 114 Audiometría de Bekesy....................................................................... 115 Adaptación de auxiliares auditivos Evolución histórica............................................................................. 121 Tipos de audífonos............................................................................. 122 Funcionamiento del audífono............................................................. 125 Rendimiento electroacústico de los audífonos................................... 128 Cuándo equipar y qué oído................................................................ 131 Métodos de selección de audífonos................................................... 132 Ajuste del audífono............................................................................. 134 Equilibrio, vértigo y nistagmus Investigación del equilibrio................................................................. 140 Nistagmo.............................................................................................141 Movimientos oculares reflejos............................................................ 145 Registro electronistagmográfico........................................................ 156 Casos Clínicos................................................................................... 162 Patología vestibular Anatomía y fisiología de las vías vestibulares.................................... 176 Topografía de las lesiones centrales.................................................. 184 Electroencefaloaudiometría Potenciales Evocados Auditivos........................................................ 190 Electrococleografía............................................................................. 192 Potenciales Evocados Auditivos de Tronco Cerebral......................... 199 Potenciales Evocados Auditivos de Estado Estable.......................... 213 Emisiones Otoacústicas Descubrimiento.................................................................................. 221 Bases anatómicas y fisiológicas......................................................... 221 Medición............................................................................................. 224 Tipos de emisiones otoacústicas....................................................... 224 Emisiones otoacústicas espontáneas.................................................224 Emisiones otoacústicas transitorias...................................................,225 Emisiones otoacústicas producto de distorsión..................................227 Aplicación clínica................................................................................ 229 Interpretación......................................................................................229Indice Alfabético..................................................................................232 PRESENTACIÓN Volver a recorrer las bases y fundamentos del mundo del sonido y del equilibrio nos en- frenta con la necesidad de ubicarnos con profesionalismo y compromiso ante una oferta académica insuficiente y una actividad comercial poco regulada. Encontrar obras de comunicación que seleccionen, aclaren conceptos y definan el len- guaje involucrado en el comportamiento audiológico y otoneurofisiológico ha sido nuestro interés primordial, creando recursos de capacitación con material didáctico bañado de un profundo apoyo profesional y humano. Hemos ideado un concepto de expresión escrita cuya intención es explorar la potencia de nuestra área, de forma sencilla y amena; con conocimientos de fácil interpretación y obvia lectura; que sustituye citas, bibliografía y aspectos técnicos y complicados por orientación definida hacia las bases físicas, médicas y psicológicas en los perfiles y en el desarrollo del maravilloso mundo audiológico y vestibular. El reconocer que existe un constante desarrollo de donde surgen nuevos conocimientos, nos motiva a participar en la elaboración informativa adecuada de un cúmulo de expe- riencias para poner en sus manos un libro de redacción agradable, en donde el lector no necesita de conocimientos previos de la materia y en el que sólo su interés lo ubica en el marco y en las señales para caminar, crecer y desarrollarse en esta ciencia verdaderamen- te interesante, pretendiendo que sea una obra autosuficiente en su transmisión y esencia básica. En esta nueva edición, hemos agregado capítulos que nos llevan a recorrer de manera más profunda el mundo de la audiología y también hemos actualizado los contenidos del área de neurotofisiología, dado los avances tecnológicos y médicos de los últimos tiempos, con lo que entregamos un libro actualizado y ampliado acorde a nuestros tiempos. Deseamos que disfruten de esta obra, encuentren la resolución a sus inquietudes y que les despierte el interés por conocer más allá de esta fuente. ¡En horabuena y adelante! Dr. César Rodríguez Medrano Dr.. Rubén Rodríguez Medrano 9 Capítulo 1 Generalidades En este capítulo desarrollamos temas que nos presentan un panorama general de los conceptos y de las bases teóricas de la física del sonido, de la psicoacústica y de los componentes anatómicos y fisiológicos del oído humano, que en su conjunto realizan el proceso del fenónemo de la audición. PSICOACÚSTICA La audición humana es sumamente compleja; abarca desde el momento en que la onda sonora golpea el tímpano hasta que provoca una reacción en el ser humano. En el proceso de la audición, el sonido es convertido de variaciones en la presión del aire a una serie de impulsos nerviosos; por lo tanto el sonido no es un asunto solamente físico, sino también mental, dada la interpretación que el cerebro hace de el sonido y de las reacciones de las personas ante él. La PSICOACÚSTICA es el estudio psicológico de la audición, cuyo objetivo principal es descubrir cómo procesan los sonidos el oído y el cerebro, y la forma que aportan al oyente la información del mundo exterior. Las pruebas utilizadas para describir y medir deterioros de la audición son realmente psicoacústicas, por eso es importante para nosotros el estudio de estos cuatro grandes temas, propios de la psi- coacústica: 1) La relación entre la dimensión física del estímulo auditivo y la magnitud de la sensación producida por el sonido; 2) El umbral absoluto de la sensación; 3) El umbral diferencial y 4) La valora- ción en el tiempo de la sensación del estímulo. Dentro de esta área es importante conocer los siguientes conceptos: La SONORIDAD es la sensación subjetiva de la intensidad, dependiente de la frecuencia de banda y de la duración del sonido. La escala de medida es el belio. El decibel es una unidad de sensación acús- tica; no es una unidad absoluta, sino proporcional, que expresa el logaritmo de la excitación sonora. Existen dos tipos de umbrales en cualquier prueba: El UMBRAL ABSOLUTO corresponde al sonido de intensidad mas débil que se puede escuchar en un ambiente silencioso. Existen dos métodos para su determinación: 1) El de mínimos cambios, que consiste en aproximarse gradualmente hasta que la persona indica que el sonido está presente, y después, desde lo mas alto, hasta que la persona señala que el sonido desaparece. 2) El de estímulos constantes expone al sujeto a estímulos de intensidades fijas alrededor del posible umbral, los cuales se repiten ordenados aleatoriamente. El umbral corresponde al valor que el sujeto declare como pre- sente el 50% de las veces. El UMBRAL DIFERENCIAL es la mínima intensidad con que un estímulo debe exceder a otro para que el sujeto los reconozca como diferentes en un 50% de las pruebas. Para la determinación del umbral diferencial pueden utilizare los dos métodos anteriores, o bien el método del error promedio. En éste el sujeto controla la intensidad del estímulo variable y lo ajusta hasta hacerlo “igual” al de un estímulo fijo. El error promedio cometido es el umbral diferencial. 12 Los umbrales no son valores perfectamente determinados; pueden variar de un momento a otro, al cansarse el sujeto o bien al agudizar su percepción por mas intentos. En el caso del sonido buscamos los siguientes umbrales: El UMBRAL DE AUDIBILIDAD está definido por la mínima intensidad o presión necesarias para que un sonido pueda ser percibido y depende además de la frecuencia del sonido senoidal de la prueba. Nuestro sistema auditivo tiene una área de mayor sensibilidad entre los 500 y los 3000 Hz, producida, principalmente, por las curvas de respuesta del sistema auditivo periférico (oído externo, medio e in- terno). UMBRALES DE FRECUENCIA: Generalmente se toman los valores entre 20 y 20000 Hz (20 KHz) como los umbrales de frecuencia de la audición. Nuestro sistema auditivo no percibe señales con fre- cuencias menores a los 20 Hz o mayores a los 20 KHz. El umbral superior de frecuencias es correlativo de la edad y de la exposición al ruido, pues ambos deterioran las células capilares del órgano de Corti, lo que ocasiona la percepción menor de las frecuencias agudas. La ESCALA DE BANDAS CRITICAS muestra que nuestro sistema auditivo esta dividido en 24 bandas críticas, cada una de aproximadamente una tercera mayor de dimensión (un tercio de octava). 13 La DIRECCIÓN de una fuente sonora se establece a partir de la determinación de un ángulo lateral y de un ángulo de elevación. LATERALIZACIÓN: Para la ubicación lateral de una fuente sonora, el sistema auditivo utiliza diferen- cias de intensidad y tiempo con que las ondas sonoras llegan a cada uno de nuestros oídos. Unas y otras son más efectivas para distintos rangos de frecuencias. DURACIÓN: Existe una duración objetiva de los sonidos posible de ser medida físicamente. La unidad usada suele ser el segundo (s). Existe también la duración subjetiva, que es la duración que nosotros percibimos en los sonidos. La unidad "dura" se ha definido como la duración subjetiva de un sonido senoidal de 1 KHz, con 60 dB de SPL y 1 s de duración objetiva. Duplicando y reduciendo a la mitad podemos determinar la relación existente entre las duraciones objetivas y subjetivas. La figura muestra la relación entre la duración objetiva y la subjetiva (en escalas logarítmicas). Puede observarse que la relación de proporcionalidad (curva de 45 grados) se mantiene para sonidos de duración más larga, pero que a partir de los 100 ms, la duración subjetiva aumenta un poco con respecto a la objetiva. RESOLUCIÓN TEMPORAL: Todos los sonidos varían en el tiempo. La información esta dada funda- mentalmente por el ordenamiento temporal de los sonidos y por las trasformaciones que se producen en el tiempo. Nuestro sistema auditivo puede detectar: * Interrupciones de un sonido, * Variacionesde la señal a lo largo del tiempo y * Variaciones en la duración de los estímulos. LOCALIZACIÓN: Define la capacidad del individuo para determinar la ubicación de una fuente sonora en el espacio y solo es posible a partir de la audición binaural. Con un solo oído no se localizan fuen- tes sonoras. Por lo general se establecen tres planos característicos en los experimentos a estudiar la localización por parte del ser humano, y se realiza a partir de la determinación de una dirección y de una distancia. 14 FÍSICA DEL SONIDO El sonido es la sensación que la energía vibratoria produce en los centros auditores del cerebro, al ser transmitida por los nervios auditivos. Psicológicamente lo podemos definir como una sensación de carácter correlativo, estrictamente per- sonal, producto de nuestra experiencia. Para fines prácticos abordaremos la definición del sonido desde dos puntos: a) Fenómeno físico (objetivo): Alteración mecánica que provoca un movimiento ondulatorio a través de medios elásticos (sólidos, líquidos o gaseosos), en todas direcciones, en forma de ondas longitudina- les de presión sonora. b) Sensación auditiva (subjetivo): Es aquélla que tiene su origen en nuestro oído por medio de una onda acústica y que depende de la experiencia previa del receptor. Se admite que el oído humano percibe sonido cuya frecuencia oscila entre los 16-20000 hertz (Hz) o vibraciones por segundo (vd). Las vibraciones inferiores a 16 Hz se llaman infrasonidos y las de fre- cuencia mayor a 20000 Hz, ultrasonidos. El aire es el principal vehículo del sonido, que se propaga a una velocidad de 333 m/s a 0 'C y de 340 m/s a 15 'C, aumentando la velocidad 0.6 m/s por cada grado. En el vacío no se propaga el sonido, pues para su transmisión es necesario un medio elástico, gaseoso, líquido o sólido. En el agua la velo- cidad de propagación es de unos 1435 m/s y en el hierro, de 4000 a 5000 m/s. Los cuerpos esponjosos y blandos (algodón, tela y otros) son malos conductores del sonido, por ello los salones acolchonados poseen mejores condiciones acústicas. CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL SONIDO ONDA: El sonido se produce por las vibraciones de un cuerpo o elemento elástico, y por lo tanto, está sujeto a las leyes físicas del movimiento ondulatorio. La forma más sencilla de la onda acústica es la onda sinusal o sinusoide. Una señal acústica siempre se conoce como un tono puro. AMPLITUD DE ONDA: Es la distancia entre la posición de la partícula y el punto en que choca con la otra, e igualmente es la distancia entre el punto mas alejado que alcanza después de chocar y su posición inicial. Una vibración de amplitud grande produce un sonido fuerte y una de menor amplitud de onda refleja un sonido menos intenso. FRECUENCIA: Es el número de oscilaciones complejas que un elemento que vibra realiza por unidad de tiempo. La frecuencia se mide en hertz y se define como una oscilación completa por segundo. POTENCIA: Es la cantidad de energía por unidad de tiempo radiada desde una fuente en forma de ondas acústicas. 15 REFLEXIÓN: Cuando la onda sonora encuentra en su camino a un obstáculo con dimensiones mayo- res que su longitud de onda, el rayo sonoro tropieza contra él y se produce un "rebote", gobernado por los mismos principios de la luz (ángulo de incidencia del rayo con la superficie = ángulo formado por el ángulo reflejado y la superficie). Cuando un sonido que se transmite en un medio determinado choca con los objetos, parte de la ener- gía es reflejada con la misma frecuencia y longitud de onda inicial, aunque disminuye su amplitud y su intensidad. REFLEXIÓN PLANA.- Ondas sonoras reflejadas acorde a las leyes de la reflexión. REFLEXIÓN CONVEXA.-Ondas reflejadas sobre superficies convexas provocan sonidos dispersos. REFLEXIÓN CÓNCAVA.- Ondas sonoras reflejadas sobre superficies cóncavas producen sonidos convergentes u ondas concentradas. Fenómenos de "absorción" influyen en la reflexión. Los objetos lisos, pesados y rígidos son reflectan- tes, mientras que los rugosos y porosos son absorbentes. 16 EL ECO es un fenómeno de reflexión que se produce cuando el sonido choca contra un obstáculo distante al menos 17 m, pues para que se distingan dos sonidos debe mediar una décima de segundo, y en ese tiempo el sonido recorre 34 m entre ida y vuelta. Cuando la distancia es menor de 17 m se confunden los sonidos directos con los reflectados, y se produce lo que se conoce como resonancia o reverberación del sonido. RESONANCIA: Es la prolongación de un sonido cuya intensidad disminuye gradualmente, o sea, es una propiedad que hace aumentar su duración. Se produce a causa de la reflexión sonora o de la re- percusión de otros cuerpos que entran en vibración. Este fenómeno en el cuerpo humano tiene lugar en senos faciales, boca, faringe y fosas nasales al vibrar las cuerdas vocales. DISTORSIÓN es la falla de un sistema transmisor, por la cual la reproducción de un sonido no es igual a su forma original. Las ondas sonoras experimentan fenómenos de: 1) REFRACCIÓN, al atravesar capas de distinta densidad. 2) INTERFERENCIA o choque de ondas procedentes de puntos diferentes. 3) DIFRACCIÓN o desviación que sufren cuando en su trayectoria se encuentran con un orificio o un pequeño obstáculo, al que contornean. En el sonido hay que distinguir las siguientes cualidades: A) INTENSIDAD O FUERZA: depende de la amplitud de la onda sonora, de la perceptibilidad auditiva, de la clase del medio transmisor y de la frecuencia de vibración del foco sonoro; para un mismo tono esta en relación inversa al cuadrado de la distancia. La unidad de intensidad del sonido es el belio (B), aunque comúnmente el decibel (dB) es utilizado. El oído humano se puede adaptar a intensidades di- ferentes, siendo 120 dB el máximo tolerable. Intensidades mayores a 90 dB producen daños auditivos temporales o permanentes. B) TONO O ALTURA: Esta determinado por la frecuencia vibratoria, o sea, el número de vibraciones por segundo. Los sonidos graves son los que corresponden a pocas vibraciones, y los sonidos agu- dos, los que tienen un mayor número de ellas. Como tono fundamental para comparar a los demás se toma el sonido de 435 vibraciones por segundo (vd), llamado el “la” normal y el “la” de 340 Hz; los sonidos cuyo número de vibraciones es múltiplo del otro se llaman armónicos de éste. Los armónicos son vibraciones subsidiarias que acompañan a una vibración primaria. Normalmente cuando un cuerpo vibra no se obtiene un sonido puro, sino un compuesto de frecuencias diferentes. A estos se les llama armónicos. La frecuencia de los armónicos es siempre un múltiplo de frecuencia mas baja, llamada primer armónico o frecuencia fundamental. 17 C) TIMBRE O COLORIDO SONORO: Es la cualidad con la que podemos distinguir dos sonidos de igual frecuencia e intensidad transmitidos por dos focos sonoros diferentes. La forma de onda determinada por los armónicos es la característica que nos permitirá distinguir una nota de la misma frecuencia producida por medios o instrumentos distintos. Se dice que existen TONOS EN FASE cuando dos movimientos vibratorios simultáneos coinciden con exactitud en los momentos de máxima y de mínima presión. Si los tonos están separados por medio ciclo, o sea, por una vibración simple, los periodos de presión coinciden inversamente y se les llama TONOS DESFASADOS O TONOS EN FASE OPUESTA. Al reunirse varios tonos con una determinada relación se produce la llamada SENSACIÓN MUSICAL. Tonos en fase Tonos desfasados Si hablamos de SENSACIÓN RUIDOSA nos estaremos refiriendo a una reunión de varios tonos con relación anárquica en el tiempo, con vibraciones irregulares en frecuencia, amplitud y timbre. Se conoce como RUIDO BLANCO O DE GAUSS al ruido que carece de “memoria”, al utilizar una den- sidad espectral constante e independiente de la frecuencia, con un rango de 20 a 20000 Hz. Se llama BARRERA DEL SONIDO al conjunto de fenómenos que se producencuando un vehículo aéreo adquiere en la atmósfera una velocidad superior a la del sonido, que es de 1224Km/h (Mach). 18 ANATOMÍA Y FISIOLOGÍA DEL OÍDO Anatómicamente el oído se divide en tres áreas que comprenden: el oído externo, el oído medio y el oído interno. El oído externo Es el encargado de captar las ondas sonoras y dirigirlas hacia la membrana timpánica. Consta de un pabellón auricular u oreja, estructura con forma de pantalla captadora, y el conducto au- ditivo externo, formación tubular que se introduce en el hueso temporal, cerrada en su extremo interno por la membrana timpánica. El pabellón auricular Está situado entre la mastoides y la articulación temporo-mandibular a media distancia entre el ángulo externo del ojo y la protuberancia occipital externa. Los dos tercios posteriores del pabellón auricular son libres; forman con la superficie lateral del cráneo un ángulo de entre 20° a 30°, llamado ángulo cefaloauricular. La oreja tiene dimensiones medias de 65 mm de eje mayor vertical por 39 mm de eje transversal, y en su configuración externa se aprecia la concha, depresión central de 20 mm de altura por 15 mm de ancho; en la zona anterior se abre el conducto auditivo externo (CAE) mediante el meato auditivo externo. El contorno de la concha está formado por una serie de repliegues, cuyos nombres son: hélix, antihélix, trago, antitrago y lóbulo. El pabellón auricular está constituido por un esqueleto cartilaginoso, el cartílago auricular que termina a nivel de la cola del hélix, dejando sin cartílago al lóbulo de la oreja. Los músculos extrínsecos del pabellón, importantes en otras especies de mamíferos, están en regresión en la especie humana. 19 El conducto auditivo externo (CAE) Es un tubo acodado en forma de S que comienza en el fondo de la concha y termina en la membrana timpánica. Tiene una longitud total de 22 mm a 27 mm, siendo la pared inferior unos 5 mm más larga. En su porción más externa tiene un esqueleto fibrocartilaginoso, mientras que en la porción más inter- na tiene un esqueleto óseo. Sus dimensiones exteriores miden 10 mm de altura y de 7 mm a 9 mm de ancho. El CAE óseo tiene menor calibre: 8 mm de altura y de 4 mm a 5 mm de ancho. El conducto óseo, excavado en el hueso temporal, tiene un recorrido de 14 mm a 16 mm; es aplanado de delante a atrás y está formado por el hueso timpanal y el hueso escamoso. El conducto fibrocartilaginoso está formado por una lámina cartilaginosa que es continuación del car- tílago del pabellón. El CAE está tapizado de piel en toda su superficie interior. Esta piel va adelgazándose de fuera a den- tro, siendo muy fina en las proximidades de la membrana timpánica. Tiene pelos sólo en la mitad exter- na del conducto donde también existen glándulas ceruminosas. El cerumen, que protege el conducto, es una mezcla de la secreción de estas glándulas, de las sebáceas y de la descamación de la piel. HELIXCANAL DEL HELIX FOSA TRIANGULAR TUBERC. AURICULAR ANTIHELIX CONCHA AURICULAR ANTITRAGO LOBULO AURICULAR RAICES DEL ANTIHELIX FOSITA SUPERIOR DE LA CONCHA RAIZ DEL HELIX (PILAR) ESCOTADURA ANT. ( DE LA OREJA) CAVIDAD DE LA CONCHA TRAGO CAVIDAD DE LA CONCHA ESCOTADURA INTERTRAGICA HELIXCANAL DEL HELIX FOSA TRIANGULAR TUBERC. AURICULAR ANTIHELIX CONCHA AURICULAR ANTITRAGO LOBULO AURICULAR RAICES DEL ANTIHELIX FOSITA SUPERIOR DE LA CONCHA RAIZ DEL HELIX (PILAR) ESCOTADURA ANT. ( DE LA OREJA) CAVIDAD DE LA CONCHA TRAGO CAVIDAD DE LA CONCHA ESCOTADURA INTERTRAGICA 20 El oído medio Es un sistema cavitario, par y simétrico, contenido es su totalidad en el espesor del hueso temporal, a excepción del segmento faríngeo de la trompa. Hasta el oído medio se llega desde el exterior por el CAE. Por dentro, en profundidad a esta porción media del oído, se encuentra el oído interno excavado en el peñasco del temporal. El oído medio está compuesto por: La caja timpánica. El sistema neumático del temporal (antro y celdas mastoideas) La trompa de Eustaquio. La caja timpánica Tiene forma de lente bicóncava, con15 mm de altura y 15 mm de eje anteroposterior y un volumen de 1 cc a 2.cc • Ático o epitímpano, en el que se alojan la cabeza del martillo y el cuerpo del yunque. • Mesotímpano, ocupado por la membrana timpánica, el mango del martillo, la rama larga del yunque y el estribo. • Hipoatímpano, vacío de contenido. La caja timpánica tiene cinco caras: 1. Pared inferior, suelo o pared yugular, formada por una lámina ósea que separa la caja timpáni- ca del golfo de la yugular. 2. Pared superior o tegmen tympani, que separa la caja timpánica de la fosa craneal media. 3. Pared externa o miringiana, donde se encuentra la membrana timpánica que posee dos zonas o porciones: pars tensa y pars flácida. La membrana timpánica está formada por un estroma fibroso, recubierto en sus dos caras por epite- lio. Las fibras del estroma son de dos tipos: radiales y circulares. Esta capa fibrosa no se encuentra en !a pars flácida. 21 Pared interna o laberíntica. Es la estructura que separa el oído medio del interno. Su parte central está ocupada por el promontorio, que es una protrusión ósea que se mete en el oído medio. Detrás y enci- ma del promontorio está la ventana oval, de aproximadamente 3 mm de anchura por 1 mm de altura. Dicha ventana está ocluida por la platina del estribo. Debajo y detrás del promontorio se encuentra la ventana redonda, de unos 2 mm de diámetro y obstruida por una membrana llamada falso tímpano. 4. Pared anterior o tubo-carotidea, donde se encuentra el orificio timpánico de la trompa ósea. 5. Pared posterior o mastoidea, en cuya parte superior se encuentra el orificio del aditus ad antum, canal que comunica la caja del tímpano con el antro mastoideo. Contenido de la caja timpánica La cadena de huesecillos. Extendiéndose de fuera a dentro desde la membrana timpánica hasta la ventana oval se suceden el martillo, el yunque y el estribo. El martillo adhiere sólidamente su apófisis externa en el espesor de la membrana timpánica, suje- tándose a las fibras del estroma. En la parte superior, la cabeza, situada en el ático, tiene por atrás y dentro una carilla articular semiesférica que se acopla a la cabeza del yunque. El yunque muestra en su cuerpo una superficie cóncava para la carilla articular del martillo. Del cuerpo sale, hacia atrás, la apófisis corta que va a anclarse en la pared posterior de la fosa. La apófisis larga desciende vertical y paralela al mango del martillo y se articula con la carilla articular de la cabeza del estribo por medio del proceso lenticular. El estribo tiene una pequeña cabeza articular, dos ramas o cruras y una platina que se aloja en la ventana oval. Los ligamentos. El mango del martillo está sólidamente unido a la membrana timpánica. La platina del estribo está unida al borde de la ventana oval mediante el ligamento anular de Rudinger. El martillo y el yunque tienen cada uno un ligamento suspensorio que les une al tegmen tympani. El martillo tiene un ligamento externo que va desde su cuello hasta el muro del ático. El yunque está unido a la fosa incundis desde su rama corta y otros ligamentos anteriores y posteriores del martillo forman un eje anteroposterior sobre el que rota dicho huesecillo. Todos estos elementos de fijación hacen que la ca- dena esté sólidamente sujeta en el interior de la caja, condición indispensable para poder cumplir su fundamental cometido mecánico. 22 Músculos de la caja timpánica. El músculo del martillo se inserta en la cara interna del mango del martillo y está inervado por el ner- vio del músculo del martillo, rama que procede de la mandibular del trigémino. El músculo del estribo se inserta en la cara posterior de la cabeza del estribo y está inervado por el nervio del músculo del estribo. Rama del facial El nervio de la cuerda del tímpano es una rama del nervio facial que se desprende de éste después del nervio del músculodel estribo. Sistema neumático temporal Es un sistema cavitario excavado en el temporal, fundamentalmente en la apófisis mastoides, cons- truido por una serie de celdas: una grande, llamada antromastoideo, y otras numerosas y pequeñas, denominadas celdillas mastoideas. Antro mastoideo Es una celda de dimensiones variables, que comunica con el ático por un conducto excavado en !a parte superior de la pared posterior de la caja, llamado aditus ad antrum. Celdas mastoideas Comienzan a aparecer en el séptimo mes de vida fetal y son muy variables en número. Se dividen en celdas externas, situadas detrás del CAE; celdas superiores, en e! techo del antro; celdas inferiores, por toda la mastoides; celdas anteriores, en la pared superior del CAE; celdas posteriores, entre el antro y el seno lateral, y celdas internas o petrosas, desde el antro hasta el peñasco. La trompa de Eustaquio Es un conducto osteo-condro-membranoso, que une la pared lateral de la rinofaringe con la pared anterior de la caja timpánica. Su función es fundamental ya que proporciona ventilación a la caja tim- pánica. Mide aproximadamente 45 mm, 35 mm de ellos son condromembranosos y el tercio posterior es óseo, excavado en el temporal. Su punto más amplio es la apertura faríngea (8 mm de alto por 5 mm de an- cho y el más estrecho la unión del fragmento óseo y condromembranoso (2 mm de alto por 1 mm de ancho). En la caja tiene 5 mm de alto por 2 mm de ancho. La trompa de Eustaquio está tapizada en su interior por un epitelio mucoso que en su parte condro- membranosa es de tipo respiratorio, es decir, mucosa ciliada que bate el tapiz de moco hacia la faringe. El espesor de la mucosa es rico en tejido linfoíde que origina en los niños la llamada amígdala tubárica de Gerlach, y realiza una función valvular de cierre y apertura de la trompa, El segmento óseo tiene una mucosa más similar a la caja timpánica, con un epitelio dotado de escasos cilios, sin elementos linfoides ni pliegues y, con escasas glándulas. 23 El oído interno Se encuentra situado en el interior del peñasco del temporal, dentro de la caja del tímpano. Por la com- plejidad de su forma y estructura se le llama laberinto; distinguiéndose un laberinto óseo, constituido por una serie de espacios excavados en el hueso y en comunicación unos con otros, y un laberinto membranoso, formado por unas estructuras membranosas alojadas dentro del laberinto óseo. El oído interno es la parte esencial del órgano de la audición, en el laberinto anterior (cóclea o caracol) es donde se produce la transformación de la onda sonora (energía mecánica) en impulsos nerviosos (energía eléctrica), y en él se realiza el análisis de los sonidos. También en el oído interno, exactamen- te en el laberinto posterior (conductos semicirculares, utrículo y sáculo), se aloja el órgano periférico del sentido del equilibrio. E! laberinto óseo Está formado por tres partes: vestíbulo, conductos o canales semicirculares y caracol óseo. Las dos primeras constituyen el llamado laberinto posterior, y la tercera el laberinto anterior. Vestíbulo Es una cavidad ovoidea de aproximadamente 4 mm de diámetro y con seis paredes. • La pared externa, se relaciona con la caja del tímpano y en ella se encuentran la ventana re- donda y la ventana oval. • Pared interna. • Paredes posterior y superior, donde se encuentran los orificios da entrada a los conductos semicirculares. • Pared anterior, donde se comunica la rampa vestibular de la cóclea. • Pared inferior. Los conductos semicirculares Son tres estructuras cilíndricas situadas en los tres planos del espacio. El conducto semicircular su- perior es vertical y perpendicular al eje del peñasco. El conducto semicircular posterior es vertical y paralelo al eje del peñasco. El conducto semicircular horizontal o externo forma un ángulo de 25° con la horizontal, por lo que si queremos que esté completamente horizontal deberemos inclinar la cabeza hacia delante. 24 La cóclea o caracol Su nombre hace referencia a la forma que presenta. En la cóclea ósea distinguimos tres porciones: 1. Columela o eje del caracol. Está atravesada por unos conductillos de la base a la punta, mostrando un conjunto de perforaciones organizada en espiral, criba espiroidea. 2. Lámina de los contornos o tubo del caracol. Da dos vueltas y media alrededor de la columela. La primera espiral da lugar al promontorio. 3. Lámina espiral. Divide al caracol en dos pisos o rampas, uno superior y otro inferior, vestíbulo y cavidad subvestíbular, respectivamente. Al final de la lámina espiral se encuentra el helicotrema, que une los dos pisos descritos. Estos pisos también llamados rampas, desembocan respectivamente en la ventana oval y la ventana redonda. El conducto auditivo interno tiene 1 cm de longitud y un calibre de 0,5 cm, y por su interior discurren los pares craneales VIII y VII y el nervio Intermediario de Wrisberg. El fondo del conducto está dividido en cuatro cuadrantes, el antero superior lleva al nervio facial y el intermediario de Wrisberg, el antero inferior el nervio coclear, el postero superior el nervio utricular y los nervios ampulares de los canales semicirculares superior y horizontal y el postero inferior el nervio sacular. El laberinto membranoso El laberinto está ocupado por líquidos o linfas. Las estructuras del laberinto membranoso están llenas de endolinfa. El laberinto membranoso ocupa sólo una parte de la cavidad del óseo, existiendo entre ambos un espacio, que por estar repleto de perilinfa, se le llama espacio perilinfático. En él distinguimos un laberinto posterior, constituido por el utrículo, y el sáculo y los conductos semicir- culares membranosos, y un laberinto anterior compuesto por la cóclea o caracol membranoso. La cóclea membranosa También se llama conducto coclear o ductos cochlearis. Tiene forma de prisma triangular, está enros- cado igual que el caracol óseo. Ocupa el espacio comprendido entre la lámina espiral y la lámina de los contornos, separando completamente las dos rampas, vestibular y timpánica. Al tener forma de prisma triangular, presenta tres caras o paredes: 1. Externa, que es un espesamiento del periostio interno de la lámina de los contornos, y recibe el nombre de ligamento espiral. 25 2. Superior, en relación con la rampa vestibular, que se denomina membrana de Reissner. 3.Inferior, que prolonga la lámina espiral, está en relación con la rampa timpánica y se llama membrana basilar, en la que se asienta el órgano de Corti. La lámina espiral y el conducto coclear separan las dos rampas, pero quedan tres sistemas tubulares: la rampa vestibular, la rampa timpánica y el propio conducto coclear. La membrana de Reissner tiene el cometido de separar dos líquidos, peri y endolinfa, de característi- cas iónicas diferentes. Debido a su escaso espesor y a sus diminutos “poros”, puede facilitar el inter- cambio entre ambos espacios. Membrana basilar y órgano de Corti La membrana basilar está formada por tres capas: 1. Capa media, formada por fibras elásticas y colágenas de dirección organizada llamadas cuer- das de Hensen-Nüel, que dan elasticidad y consistencia al conjunto. 2. Capa colindante con el conducto coclear que sirve de apoyo a los elementos de sostén del órgano de Corti, haciendo funciones de membrana basal. 3. Capa que mira hacia la rampa timpánica constituida por células endoteliales bañadas por la perilinfa de la citada rampa. El órgano de Corti debe considerarse como un epitelio especializa- do, que se ha desarrollado sobre la cara endolinfática de la mem- brana basilar. Sobre la membrana basilar se sitúan dos hileras de células llamadas pilares de Corti; las internas inclinadas sobre las externas de modo que la membrana basilar y ambos pilares formen un conducto triangular llamado túnel de Corti. Las células de pilar tienen una zona basalensanchada donde se encuentra el núcleo y otra porción superior, que es el pilar propiamente dicho, constituida por sustancia hialina fibrilar. Afuera de los pilares se disponen las células de sostén o células de Deiters, sobre las que se apoyan las células ciliadas. Estas cé- lulas, en su extremo basal, descansan sobre la membrana basilar, su otro extremo muestra aspecto de copa y es donde se asienta la célula ciliada. Las células ciliadas reciben su fibra nerviosa a través de un canal perforado en estas células de sostén. Afuera de las células de Deiters se disponen unas células cilíndricas, llamadas células de Hensen y células de Claudius, que se continúan insensiblemente con el epitelio del ligamento espiral. Las células nobles del órgano de Corti son las células neurosensoriales, células auditivas o células ciliadas, situadas a ambos lados del túnel de Corti. Por fuera hay tres hileras de células ciliadas llama- das células ciliadas externas (CCE); por dentro una sola hilera de células ciliadas, llamadas células ciliadas internas (CCI). Se estima que en el órgano de Corti humano hay aproximadamente 13 400 células ciliadas externas y 3 400 células ciliadas internas. 26 Las células ciliadas externas son cilíndricas y delgadas, con forma de dedal. En su extremidad supe- rior presentan de 100 a 200 estereocilios, que se encuentran implantados en forma de W. Las células de Deiters las rodean en su tercio inferior, estando el resto de la célula bañada por un líquido llamado cortilinfa. Las células ciliadas internas son de forma ovoide que se estrecha en el ápex, lo que hace recordar la figura de una vasija o redoma. En la extremidad apical presentan aproximadamente 60 estereocilios, que están implantados en dos o tres líneas. Las células de Deiters rodean en su totalidad a las CCI, asomando sólo a la superficie la zona donde van implantados los estereocilios, por lo que prácticamen- te las CCI no están bañadas por cortilinfa. La extremidad inferior de la célula ciliada o extremidad sináptica está en contacto con las fibras ner- viosas. A cada célula ciliada interna llegan cerca de 20 fibras nerviosas, lo que supone de 90 a 95 por ciento de las fibras del nervio coclear. Las fibras destinadas a las células ciliadas externas tienen un recorrido espiral. Al llegar a la región de las células ciliadas externas forman plexos, uno debajo de cada hilera. Las prolongaciones de esos plexos son las encargadas de recoger la información que transmiten las células ciliadas externas. En general, cada fibra original inerva cerca de diez células ciliadas externas. En el apartado de la fisiología veremos lo que actualmente se piensa de estas estructuras y el papel que desempeñan en el proceso de la audición. La membrana basilar vibra con el movimiento perilinfático, transmitiendo la vibración al órgano de Corti; cuanto más agudo es el sonido, vibra una zona coclear más basal, más próxima al estribo; si el sonido es grave, estimula las zonas mas próximas al helicotrema. Endolinfa y perilinfa Todas las estructuras del laberinto membranoso se comunican entre si y están repletas de un liquido incoloro semejante al agua, llamado endolinfa. La endolinfa es un liquido de tipo endocelular, pobre en sodio y rico en potasio. Se produce y absorbe en la estría vascular y en la vecindad de las células ciliadas de las crestas ampulares. 27 Entre el laberinto óseo y todas estas estructuras del laberinto membranoso se constituye el espacio perilinfático, ocupado por el liquido llamado perilinfa. La perilinfa es un líquido de tipo extracelular, de composición parecida al líquido cefaloraquideo, pobre en iones potasio y rica en iones sodio. La perilin- fa establece intercambios iónicos con la endolinfa a través de la membrana de Reissner. La cortilinfa o linfa del órgano de Corti es un líquido de tipo extracelular con una concentración de iones de sodio y potasio parecida a la perilinfa. Los iones, junto con otras sustancias que se segregan en la estría vascular, son los responsables de la aparición de una energía bioeléctrica, ya que actúan como condensadores biológicos. Vías auditivas Todas y cada una de las células ciliadas sensoriales del órgano de Corti están conectadas con fibras nerviosas, que caminan entre las dos hojas óseas de la lámina espiral. Estas fibras confluyen en unos cúmulos de neuronas que se conocen con el nombre de ganglio espiral, del que surgirá el nervio acús- tico o nervio coclear. El nervio coclear, tras recorrer un pequeño trayecto dentro del conducto auditivo interno, atraviesa el espacio entre el hueso temporal y el tronco del encéfalo, y llega a los núcleos centrales de la audición situados en el bulbo. A partir de ese momento, los mensajes auditivos ascenderán hacia la corteza del lóbulo temporal del cerebro por dos vías: una directa, por el mismo lado por el que han llegado, y otra cruzada, por el lado contrario. La mayor parte de la información auditiva cruza la línea media y ascien- de hacía el cerebro por el lado opuesto, al que llegó. El paso de fibras acústicas de un lado hacía el otro se realiza por tres caminos diferentes, que reciben el nombre de estrías acústicas. La principal vía ascendente por la que caminan los impulsos auditivos es el lemnisco lateral. La in- mensa mayoría de los mensajes que ascienden por el lemnisco lateral terminan en el colículo inferior, también llamado tubérculo cuadrigémino posterior. De ahí parte una nueva vía que llega al cuerpo geniculado medial. Algunas fibras del lemnisco lateral pueden llegar directamente al cuerpo geniculado medial sin pasar por el colículo inferior. Finalmente, desde el cuerpo geniculado medial parten hacia la corteza cerebral del lóbulo temporal las fibras geniculocorticales, también llamadas radiaciones tálamocorticales o radiaciones auditivas, que llevan el mensaje auditivo hasta su destino final. 28 Centros de la audición El córtex auditivo se sitúa en la circunvolución temporal transversa anterior de Heschl, en la corteza insular vecina y en el opérculo parietal. Dentro de este conjunto existe un área auditiva primaria rodeada de un cinturón que forman las áreas secundarias y terciarias. Son las áreas 41,42 y 22 de Broadmann, las que forman el córtex auditivo, pero a pesar de estas adscripciones, la verdad es que es imposible determinar anatómica y funcional- mente sus fronteras. Parece que el área 41 es la primaria y allí llegan las fibras de la vía auditiva. Está tonotópicamente organizada y a cada área primaria llegan fibras de una y otra cóclea, aunque la representación contralateral es más importante. No todas las neuronas del área primaria responden al sonido, pero las que lo hacen ofrecen una gran variedad en sus “tuning curves” y algunas neuronas parecen especialmente sensibles a sonidos complejos. Las áreas secundarias están conectadas con las primarias, y las terciarias a su vez con las secundarias. Se ha podido demostrar que no siempre la activación de las áreas secundarias tiene lugar desde la primaria. Ésta, a su vez, no siempre se excita por estímulos sonoros y puede funcionar también como área secundaria. En cualquier caso, se puede postular que hay una zona cortical que capta el mensaje auditivo (área primaria) y que la difusión del mensaje a las áreas secundarias y terciarias está muy unida al reconocimiento de la palabra, memoria auditiva, lenguaje, etcétera. 29 Fisiología del oído Fisiológicamente las diferentes zonas que conforman el oído, realizan las siguientes funciones: El pabellón auricular El pabellón auricular no cumple en el hombre una función importante, a diferencia de algunos animales, como cérvidos, equinos y félidos, que mueven sus orejas a 180 grados, lo que les permite determinar la dirección del sonido. Sin embargo, sabemos que existen algunas claves de localización con base en la posición y sombra dela cabeza y la forma de la oreja en la audición monoaural del hombre. Además, se ha observado que algunos hipoacúsicos ponen sus manos en el pabellón, logrando un muy leve aumento de la percepción sonora. También se sabe que un individuo que carezca de pabellón oye, a grandes rasgos, en forma normal. Conducto auditivo externo En cuanto al conducto auditivo externo (25mm a 30mm), que por su posición protege el tímpano, sólo cumple la función de resonador entre los 1 000 ciclos y los 3 500 ciclos. También se sabe que la audi- ción se mantiene aunque exista un conducto auditivo filiforme y se alterara sólo cuando la oclusión es total. Otra función del conducto auditivo externo es la de producir cerumen, que actúa como lubricante y protector. Oído medio El oído medio actúa como un multiplicador de la función sonora, ya que existe una interfase aire-líquido entre oído medio y oído interno, que provoca una reelección de 99,9 por ciento de la energía sonora; es decir, sin oído medio se pierden 30 dB (decibeles). La vibración del tímpano es mayor según la frecuencia, siendo mejor en la zona central, entre las fre- cuencias de 1 000 ciclos/s y los 3 000 ciclos/s y en el martillo, directamente sobre los 4 000 ciclos/s. El mecanismo de amplificación del sonido está determinado por el tímpano, que es 17 veces más gran- de que la ventana oval, lo que contribuye a mejorar la audición en 27 dB. El mecanismo de palanca de los huesecillos contribuye a mejorar la audición en 3 dB, lo que permite ajustar la impedancia de la interfase aire-líquido perilinfático del oído interno por medio de la platina del estribo, que actúa como pistón. Cuando el sonido que penetra al oído es muy intenso, se activa un mecanismo de freno determinado por los músculos del estribo y martillo, que aumentan la resistencia a la vibración de los huesecillos, protegiendo así las células ciliadas del oído interno. Para una adecuada vibración del tímpano, la presión atmosférica en el conducto auditivo respecto a la del oído medio debe ser igual, de lo contrario se producirá un abombamiento o retracción de la mem- brana timpánica. Esto se regula gracias a un adecuado funcionamiento de la trompa de Eustaquio, que además de permitir el drenaje de secreciones, impide el paso de éstas al oído medio. La trompa se abre con la deglución y el bostezo (músculos periestafilinos). La depuración de las secreciones del oído medio se efectúa por el movimiento de los cilios de la mucosa tubaria y de fuerzas de tensión superficial determinadas por las características del mucus. 30 Oído interno Cuando se carece de huesecillos la onda sonora debe llegar desfasada a las ventanas oval y redonda (juego de ventanas), ya que si llegan al mismo tiempo no se producirá el movimiento de los líquidos del oído interno, impidiendo la vibración del órgano de Corti y produciendo una baja de 30 dB en la audición. En resumen podemos decir que una lesión del tímpano producirá una pérdida de hasta 30 dB en la audición; sobre 30 dB implica lesión de huesecillos, y si no existe juego de ventanas hasta 60 dB; si la pérdida es mayor implica, en general, que existe lesión en el oído interno. Una vez que el impulso sonoro llega a la ventana oval en el oído interno, se produce un movimiento de la perilinfa determinando una onda llamada "onda viajera", y que tiene un punto de mayor vibración dependiendo de la frecuencia de estÍmulo en una determinada zona de la cóclea, existiendo así, una distribución tonotópica dentro de las dos y media espiras de ésta. De éste modo, las frecuencias altas estimulan mejor la membrana basal que sostiene el órgano de Corti de la base de la cóclea, y las fre- cuencias graves estimulan mas el ápice de la cóclea que está más alejado. El segundo fenómeno que ocurre es la transducción de la energía mecánica en eléctrica, por medio de las células ciliadas. Así, con la onda vibratoria, son estimulados los cilios de estas células que están en contacto con la membrana rectoría del órgano de Corti, generando mediante este mecanismo un estímulo nervioso. Las células ciliadas cumplen distintos roles: las células ciliadas externas (aproximadamente 12 000) responden a estímulos de poca intensidad y las células ciliadas internas (aproximadamente 3 500) a estímulos intensos. Además, las células ciliadas externas cumplen un rol de filtro modulador y son capaces de contraerse y producir estímulos sonoros provocados por la vía auditiva central, que envía información a través de la vía eferente o haz olivococlear (aproximadamente. 600 fibras). Las células ciliadas internas reciben 95% de la inervación eferente y las células ciliadas externas 5%, lo que nos revela la importancia de cada tipo celular. En el nervio auditivo existe también una tonotopia, en que las frecuencias agudas van por la perife- ria del nervio y las graves van por el centro. Las frecuencias estimuladas dependerán de las fibras (aproximadamente 25 000 en oído humano) que son capaces de descargar, ya que cada una de éstas descarga sólo a 1 000 ciclos por segundo. Por este hecho se argumenta que al igual que en las líneas telefónicas, existe un relevo de fibras en distintos grados de excitación, lo que permite transportar has- ta 20 000 ciclos por segundo. La intensidad del estímulo dependerá del número de fibras estimuladas, lo cual es función de las células ciliadas. La primera neurona de la vía auditiva la constituyen las neuronas del ganglio espiral que está en el modiolo, cuyas dendritas envuelven a las células ciliadas. La vía continúa a la corteza cerebral, donde existen dos áreas primarias auditivas ubicadas en el fondo de la cisura de Silvio de cada lado, en el llamado lóbulo de la ínsula. Estas áreas son estimuladas simultáneamente siempre, aunque se esti- mule un solo oído: Se cree que el entrecruzamiento de la vía auditiva es un mecanismo protector ante lesiones de tipo central. 31 FISIOLOGÍA DE LA AUDICIÓN El aparato auditivo realiza su función específica al hacer perceptible el estímulo sonoro en tres etapas diferentes: • Transmisión o conducción de la energía física del estímulo sonoro hasta el órgano de Corti. • Transformación en el órgano de Corti de la energía mecánica en energía eléctrica, que des- pues se transfiere al nervio. Es el fenómeno bioeléctrico de la transducción. • Vehiculación de esta energía eléctrica a través de las vías nerviosas, desde el órgano de Cor ti de las áreas corticales del lóbulo temporal hasta la corteza cerebral. Funciones del oído externo El pabellón auricular, a la manera de una pantalla receptora, capta las ondas sonoras, enviándolas a través del conducto auditivo externo hacia la membrana timpánica. La oreja del humano es práctica- mente inmóvil y se orienta hacia la fuente sonora mediante los movimientos de la cabeza. El pabellón auricular contribuye a la localización de la procedencia del sonido, función que se ve afectada si el pabellón sufre cambios en su morfología. El conducto auditivo externo conduce la onda sonora hacia la membrana timpánica y protege el oído medio con su sinuosidad, sus pelos y la secreción glandular. Contribuye también a que el aire tenga la misma temperatura en uno y otro lado de la membrana tim- pánica. Además, puede considerarse como un tubo sonoro que: • Transforma las ondas sonoras esféricas en planas. • Refuerza la resonancia de las frecuencias comprendidas entre 2 000 y 4000 Hz. • En su espacio se producen interferencias al originarse ondas estacionales. Funciones del oído medio Es el encargado de transmitir la energía sonora recibida por la membrana timpánica hacia el oído inter- no. El sistema timpánico de transmisión es eminentemente mecánico. La membrana timpánica entra en movimiento desplazada por la vibración de las moléculas del aire contenido en el conducto auditivo externo. El mango del martillo se encuentra firmemente unido a la membrana timpánica a nivel de unos de sus ejes radiales. El martillose enlaza sólidamente con el yunque por la articulación incudo-maleolar. El yunque, por su rama larga, se articula con la cabeza del estribo (articulación inculdoestapediana). El estribo tiene su platina inserta en la ventana oval, a la que se une mediante el ligamento anular de Rudinger. Al vibrar, la membrana timpánica traspasa su movimiento al martillo, el martillo al yunque y éste al es- tribo que, a través de la ventana oval, la transmite a su vez al oído interno. La cabeza del martillo, con su peso, actúa de equilibrador, para que los cambios de posición del cráneo no modifiquen la tensión de la membrana timpánica. 32 El martillo está sustentado por un ligamento. Su mango es fraccionado hacia dentro por el músculo del martillo o tensor tympani, que mantiene tensa la membrana timpánica. El músculo del estribo traccio- na este hueso hacia fuera. La acción de ambos músculos constituye un mecanismo de adaptación y defensa. Vibración del tímpano Emparejamiento de la impedancia La función del aparato timpánico —membrana y cadena de huesecillos—- es transmitir la vibración recogida en un medio aéreo a un medio líquido. Todo medio se opone a la propagación del sonido por su densidad, su elasticidad y la cohesión de sus moléculas. La resistencia acústica que opone un medio (impedancia) viene dada por su densidad y por su módulo de elasticidad. Las moléculas del agua están más cohesionadas, más apretadas, que las del aire, y a su vez las del aire tienen más elasticidad. Por ello las moléculas del agua son más difícilmente des- plazables de su posición de equilibrio, muestran mayor. impedancia. Cuando la energía sonora pasa del aire al líquido, gran parte de ella se refleja, es decir, gran parte de la energía que viene del aire se pierde al entrar en el medio líquido. Por ello es necesario que existan sistemas de compensación de las distintas impedancias presentes en el aire y en el liquido del oído interno. Esto se lleva a cabo de dos maneras: Diferencia de tamaño entre el tímpano y la ventana oval El área del tímpano es de 60 mm2 y la superficie de la platina del estribo de 3 mm2, es decir, las su- perficies tienen una relación de 20/1. La energía que incide en el tímpano resulta veinte veces más intensa cuando llega a la platina del estribo, por acción de palanca de primer grado con que actúa la cadena de huesecillos. Considerando los desplazamientos del mango del martillo, iguales a los de la membrana timpánica, y los movimientos de la platina del estribo, puede observarse que ha disminuido la amplitud de las vibra- ciones, pero ha aumentado la potencia de su presión. 33 El papel de los músculos del oído medio La contracción de los músculos del oído medio, al fijar el sistema de transmisión, aumenta la impe- dancia de la cadena timpano-osicular, dificultando la transmisión de los sonidos. Los sonidos intensos provocan la contracción de los músculos, en una respuesta refleja bilateral y sinérgica, con un tiempo de latencia muy breve entre estímulo y respuesta (entre 10 msg y 150 msg). Esto puede interpretarse como un sistema de acomodación, ya que es un mecanismo de ajuste del aparato conductor a la in- tensidad del sonido, acomodando y protegiendo el resto del sistema ante intensidades sonoras. Función de la trompa de Eustaquio Para que el oído medio pueda transmitir adecuadamente el sonido y ajustarlo como hemos explica- do anteriormente, es necesario que la presión aérea dentro de la caja timpánica sea la misma que la exterior. La trompa de Eustaquio es la encargada de realizar está función. La porción faríngea de la trompa está ocluida por el adosamiento de sus paredes, por lo que la caja timpánica está aislada del exterior, sin capacidad de ventilación. Estando cerrada, la mucosa de la caja reabsorbe el contenido aéreo, fundamentalmente el O2. Esto hace disminuir la presión endotimpánica y enrarece el aire del oído medio. La bajá presión y el enrarecimiento excitan la cuerda del tímpano, rama del nervio facial que cruza la caja. Este nervio, por medio de su conexión con el nervio lingual, estimula las glándulas submaxilares y sublinguales, aumentando la secreción de saliva. Al llenarse la boca de saliva, se produce un movimiento de deglución durante el cual se abren las trom- pas, permitiendo que el aire penetre en la caja del tímpano y se iguale la presión. Las trompas también se abren con el estornudo y el bostezo. Por este mecanismo continuo la trompa se abre una vez por minuto durante la vigilia y cada cinco minutos durante el sueño. Audición por vía ósea o transmisión paratimpánica Además de la transmisión por la vía aérea normal a través del sistema timpano-osicular, el sonido pue- de ser transmitido a los líquidos del oído interno por la masa del cráneo , puesta en vibración al recibir la energía de una fuente sonora. Aproximadamente a los 50 dB de intensidad sé produce el estímulo, también por vía ósea. 34 Función del oído interno La cóclea es el órgano periférico de la audición. En ella se convierten las señales acústicas (energía mecánica) en señales nerviosas (energía eléctrica). También en la cóclea se discriminan los distintos sonidos según su frecuencia y se codifican los estímulos en el tiempo según su cadencia. En la función coclear se distinguen: un primer periodo, en el que lo fundamental es la mecánica coclear originada por los movimientos de los líquidos y las membranas; un segundo periodo de micromecánica coclear, en el que ocurren desplazamientos del órgano dé Corti respecto a la membrana tectoria, y un tercer período, en el que se produce la transducción o transformación de la energía mecánica en energía bioeléctrica. Mecánica coclear Los movimientos del estribo producen una onda líquida en la perilinfa de la rampa vestibular. La mem- brana vestibular de Reissner es tan sutil que se desplaza fácilmente y no dificulta el paso de la onda sonora de la rampa vestibular a la rampa media. La onda líquida producida por el estribo se des- plaza a lo largo de la rampa vestibular-conducto coclear y pone en vibración a la membrana basilar. Ésta adquiere un movimiento ondulatorio que es sincrónico con la frecuencia del estímulo sonoro. La ondulación de la membrana basilar viaja desde la ventana oval hasta el helicotrema. La amplitud de la onda aumenta lentamente hasta alcanzar un punto máximo. Sobrepasado éste, la am- plitud de la onda disminuye hasta desaparecer el mo- vimiento ondulatorio. Así, cualquier estímulo sonoro ocasiona un movimiento ondulatorio de la membrana basilar. El punto máximo de desplazamiento de la onda, la amplitud máxima, se localiza en distintos lugares de la cóclea dependiendo de la frecuencia del sonido que la ha creado. En los sonidos agudos, el movi- miento ondulatorio se agota enseguida, ocurriendo el máximo desplazamiento en un punto próximo a la ventana oval; en los sonidos graves la onda viaja más y su amplitud máxima se acera al ápex, cerca del helicotrema. Sólo el punto de máxima amplitud de la onda viajera estimula al órgano de Corti. Por este mecanismo se discriminan en la cóclea los diversos tonos del soni- do. 35 El oído interno está completamente lleno de líquido, y al no poderse comprimir, para que la platina del estribo pueda introducirse en la ventana oval, necesita una zona elástica que se desplace en sentido opuesto. Esta función la cubre la ventana redonda, obturada por el falso tímpano. Un movimiento del estribo hacia dentro se corresponde con un movimiento hacia fuera, del falso tímpano y viceversa. Así pues, la membrana basilar hace de filtro, distribuyendo la onda sonora, según su frecuencia, en distintos lugares de la cóclea. Se cree que la onda, aunque activa sólo en el sitio de máxima amplitud, estimula todavía un espacio excesivo del órgano de Corti, por lo que no puede realizarse una exquisi- ta discriminación de frecuencias; en este primer filtro se ejecutará sólo una diferenciaciónelemental inicial. Se necesitaría un segundo filtro para obtener la perfecta percepción individualizada de las fre- cuencias, y se piensa que este filtro segundo pudiera estar ligado al mecanismo de desplazamiento de los cilios de las células ciliadas externas en su relación con la membrana tectoria. Micromecánica Coclear Con la vibración de la membrana basilar, el órgano de Corti, que se asienta sobre ella, se ve desplaza- do sucesivamente arriba y abajo. Este movimiento es mas amplio cuanto más externo es el punto de la membrana que se considera. Con estos movimientos, los cilios de las CCE, en contacto íntimo con la membrana tectoria, se angulan, recuperando luego su posición. El movimiento hacia arriba de la membrana basilar produce un desplazamiento o angulación de los cilios en dirección a la stria vascularis; en cambio, el movimiento hacia abajo de la membrana, basilar; produce un desplazamiento o angulación de los cilios en sentido opuesto: La angulación de los cilios hacía la stría vascularis excita el sistema, y la angulación en sentido contrario lo inhibe. Los cilios de las células ciliadas internas no están en contacto con la membrana tectoria, pero se verán desplazados por 36 por los remolinos de líquido en el que están inmersos (cortílinfa), producidos por la vibración de la membrana basilar. Las CCE recogen estímulos muy sutiles. Parece que intervienen como moduladores acústicos en la discriminación y el análisis fino de los sonidos. Las CCI son el elemento principal. Se estimulan por los vectores mecánicos fundamentales y son las principales células receptoras. Dos realidades anatómicas validan estas afirmaciones: 1. Las CCE están más próximas al centro de la membrana basilar y a la lengüeta distal de la membrana tectoria, lugares que vibran con más facilidad. 2.Todas las fibras aferentes del nervio coclear hacen sinapsis con las CCI, mientras que sólo la minoría restante contacta con las CCE. Transducción Es la transformación de la energía mecánica que actúa sobre los cilios de las células ciliadas en ener- gía bioeléctrica. La stria vascularís mantiene el nivel electrolítico de la endolinfa al suministrar y aclarar iones en la ram- pa media o conducto coclear. La perilinfa intercambia iones con la endolinfa por la permeabilidad de la membrana de Reissner. Con ello se logra un nivel electrolítico de 140 mEq/l de Na y 4 mEq/l de K en la perilinfa, y de 13 mEq/l de Na y 144 mEq/l de K en la endolinfa. Así, la estría vascularís mantiene el potencial del conducto colear en +80 mV, como si de una batería eléctrica se tratara. A su vez, las CCE tienen un potencial de -70 mV y las CCI de -40 mV, cuando están en reposo. Por ello, entre el potencial endolinfático positivo de la rampa media y el intracelular negativo de las células ciliadas, se establece una diferencia de potencial de 120 mV. La membrana de las células ciliadas, al recibir el estímulo mecánico producido por el movimiento de los cilios y de la placa cuticular en que están ancladas, varía su permeabilidad al paso de iones. La permeabilidad de la membrana celular en las zonas apicales de las células ciliadas se modifica en relación directa con la deflexión de los cilios. Es decir, cuando se angulan los cilios al ser proyectados contra la tectoria, varía la resistencia eléctrica de la membrana celular, ocurriendo fenómenos de des- polarización en las células ciliadas que conducen a una modificación del potencial de reposo. 37 Cuando la modificación del potencial de reposo alcanza su "umbral", en el polo sináptico dé la célula se libera un neurotransmisor que es cap- tado por elemento postsináptico y origina un potencial de acción en la fibra nerviosa. Por este sistema las células ciliadas transforman la energía mecánica que actúa sobre sus cilios en energía bioeléctrica que, tras la transmisión sináptica, induce la aparición de un potencial de acción en el nervio coclear. El descubrimiento reciente de que los cilios contienen moléculas de fibrina y actina, proteínas propias de fibras contráctiles, presupone la posibilidad de que pueda variar la rigidez de su filamento central en repuesta a órde- nes de fibras eferentes. Lo cierto es que en la actualidad se están modifi- cando las teorías que hasta ahora explicaban el fenómeno de la transduc- ción y de la audición en general. Es posible que dentro de pocos años se conozcan los mecanismos reales del papel de la cóclea en la audición, y sobre todo de sus zonas más especificas, como el órgano de Corti. Vía auditiva Los estímulos auditivos son vehiculados hasta los centros analizadores superiores de la corteza tem- poral a través de una vía específica. La vía auditiva es un camino complejo con diversas estaciones sinápticas. La respuesta de las neuronas cocleares se ha registrado mediante la colocación de microelectrodos. Ello ha permitido descubrir que existe una distribución tonotópica en el nervio auditivo; cada fibra res- ponde en el umbral a una frecuencia característica y a medida que nos alejamos de ella precisa una mayor intensidad para su descarga. La recogida sistemática de estos datos ha permitido diseñar las denominadas “tuning curves” o curvas de sintonización, que representan la actividad de cada fibra nerviosa. Fue Tasaki (1954) el primero en llevar a cabo este tipo de registros. Colocando un electrodo en una fibra del VIII par, se ha comprobado que existe una distribución tonotó- pica, de forma que cada fibra tiene una frecuencia característica a la que responde en el umbral. Manteniendo el electrodo en tal fibra, se observó que si se estimula el oído con otra frecuencia en el umbral, dicha fibra no responde, pero comienza a hacerlo si la intensidad aumenta, de forma que dé- biles incrementos de intensidad en frecuencias vecinas producen descargas en la fibra en cuestión. A medida que nos alejemos de la frecuencia característica, se necesitará mayor intensidad para que la fibra responda. Se diseñan así las llamadas “tunning curves” o curvas de sintonización neural. Cada curva de sintonización tiene dos partes: un pico y una cola. El vértice del pico corresponde a la frecuencia característica. Según Davis, es precisamente el pico lo que el amplificador coclear aporta a la respuesta, concretamente las células ciliadas externas. Cuando se destruyen tales células desapa- rece el pico y la curva de sintonización se hace roma, se ensancha, queda reducida a su cola. Dentro del pico, pequeños incrementos de intensidad hacen entrar por dicha unidad (tuning curve) sonidos vecinos. Cuando se pasa a la cola, se admiten muchos más sonidos de frecuencias cada vez mas alejadas, que pueden llegar a distancias considerables de la característica. Para que esto ocurra la intensidad tiene que ser muy elevada. Cada fibra neural, representada por su curva de sintonización, es un filtro con carácter dinámico, es decir, estrecho en el umbral y ensanchado a medida que nos alejamos de éste. Las colas de las curvas se superponen en gran medida, lo que quiere decir que a alta intensidad la cantidad de frecuencias 38 Una neurona típica en la que se aprecian las denditras que reciben potenciales de acción de las neuronas previas (o de las células sensoriales, como las células ciliadas) a través de la sinapsis. El cuerpo o soma con su núcleo, el axón recu- bierto con mielina y sus terminaciones que conectan con las denditras de nuevas neuronas. que puede entrar por una sola fibra nerviosa es considerable. Además de la superposición de las curvas, hay que señalar algunas de sus características morfoló- gicas. En las frecuencias graves, las curvas son una V bastante abierta a ambos lados, con poca o ninguna separación entre pico y cola; pero a partir de 1,0 kHz se va marcando más la diferencia entre el pico y la cola y el perfil recuerda al signo de la raíz cuadrada a la inversa. Las fibras sintonizadas a tonos muy agudos tienen colas muy largaspero en cualquier caso la cola se prolonga de agudos a graves. Cada ” tuning curve” por encima de1.0 kHz tiene nula capacidad de admitir frecuencias más agudas que las características, ocurriendo lo contrario hacia las más graves. 39 Transducción Centros corticales El análisis final de los estímulos sonoros tendrá lugar en determinadas zonas de la corteza del lóbulo temporal. Las tres áreas auditivas principales son la 41, 42 y 22 de Brodmann. El área 41 es el centro auditivo primario. Los estímulos sonoros se proyectan sobre esta área con una organización tonotópica, situándose los agudos en la parte más externa y los graves son la más interna, según parece. En estudios a animales se han localizado las frecuencias altas en la zona ante- rior y las bajas en la zona posterior. Lo importante es que cada área 41 recibe información de ambos oídos. El área 42 y el área 22 constituyen la corteza auditiva secundaria o de asociación. El área 42 rodea a la 41 y recibe fibras directamente del núcleo geniculado medio, cumpliendo funciones automáticas de atención auditiva. Esta área realiza principalmente misiones de percepción que permiten pasar de la simple discriminación de los sonidos a la identificación de las palabras. Tiene también una organiza- ción tonotópica, pero opuesta a la del área 41. Las frecuencias bajas se hallan en la parte anterior y las altas en la posterior. El área 22 está localizada en los dos tercios posteriores de la primera circun- volución temporal y es el centro del reconocimiento auditivo. El daño bilateral de esta área origina la incomprensión y pérdida del significado del lenguaje. Conceptos básicos sobre la elaboración de la señal sonora La discriminación de la intensidad de un sonido se logra por varios mecanismos: Cuanto más fuerte es el sonido se excitan más las células ciliadas, se activan más fibras nerviosas y existe un mayor número de descargas de potencial por unidad de tiempo, además de estimularse determinadas zonas cerebrales. Los mecanismos que permiten la distinción entre sonidos en sucesión cronológica, en sonidos simul- táneos, en adición, etcétera, no son bien conocidos, y pueden ser debidos a la longitud dé las fibras nerviosas que los conducen, así como al entrecruzamiento de las vías. La dirección del sonido se reconoce por dos hechos. Uno porque el sonido llega antes al oído más próximo, y otro porque llega con más intensidad a dicho oído. Estas diferencias son analizadas en las áreas primarias. 40 Capítulo 2 Impedanciometría IMPEDANCIOMETRÍA La impedanciometría es el estudio objetivo de la función del oído medio a través de la timpanometría y el reflejo estapedial del complejo timpanoosicular (tímpano y oído medio). Por medio de la timpanometría se obtiene una representación gráfica del complejo timpanoosicular y del contenido de oído medio, consecuencia del funcionamiento de la trompa de Eustaquio. Con el estudio del reflejo estapedial (ipsilateral y contralateral) se puede obtener información no sólo del funcionamiento de la cadena osicular, sino también proporciona elementos para el diagnóstico di- ferencial de las hipoacusias neurosensoriales. Se entiende por IMPEDANCIA la dificultad que pone un sistema físico para que pase a través de él energía. Si la energía que intenta pasar es sonora estamos ante la impedancia acústica, que es la que nosotros vamos a explorar. El sistema físico por el cual pasa la energía acústica hasta el oído interno es el oído medio. Se llama COMPLIANCIA a la facilidad que cada sistema físico presenta para ser atravesado por una energía. Por lo tanto impedancia y compliancia son términos opuestos. La mayoría de la energía sonora que llega a la membrana timpánica sigue a través de la cadena de huesecillos hasta el oído interno. Sólo una cantidad mínima de energía es rechazada por el tímpano. Cualquier cosa que afecte al oído medio aumentará la impedancia y disminuirá la compliancia. Por medio de la impedanciometría medimos la resistencia del oído medio al paso de una energía sonora. Los aparatos que miden la impedancia se llaman impedanciómetros o timpanómetros. Los factores de impedancia o resistencia acústica actúan mediante los mecanismos de rigidez, masa y fricción (rozamiento) y son los siguientes: membrana timpánica, cadena osicular, músculos, articula- ciones y ligamentos, las dos ventanas y los líquidos endolaberínticos. Compliancia o admitancia o conductancia estática, es la medida de movilidad del oído medio y con ello, la facilidad con que el sonido se transmite a los líquidos del oído interno. La compliancia estática se mide en centímetros cúbicos de agua (ccH2O). La primera medida es la del conducto auditivo externo y se obtiene al introducir en éste una hiperpre- sión de 200 ccH2O por medio de la sonda del impedanciómetro. La segunda medida es la del oído medio y se realiza con la membrana timpánica en su punto de máxima movilidad, producto de disminuir la hiperpresión inicialmente aplicada en el conducto auditivo externo para llevarla a presiones negativas con el control del impedanciómetro. La diferencia entre la primera y la segunda medidas es la compliancia estática del complejo timpanoosicular. La medida del volumen de conducto auditivo externo con tímpano íntegro es de 1.5 ccH2O en adul- tos y de 0.6 a 0.8 ce H2O en niños. En oído medio la medida del volumen corresponde de 0.28 a 2.5 ccH2O. Si se encuentra un conducto auditivo externo con tímpano perforado se registra una medida del volumen de 4 a 5 ccH2O, análogamente correspondiente a 1.5 ccH2O de conducto auditivo exter- no y 2.5 ccH2O de oído medio. 43 Con el impedanciómetro se explora el estado de la trompa de Eustaquio, la impedancia física, la me- dida del reflejo estapedial y la timpanometría. El impedanciómetro es un puente mecánico electroacústico que permite medir la impedancia en un oído. Impedanciometro clínico Sonda para impedanciometriía El impedanciómetro dispone de tres unidades independiente para realizar su función: Componentes de la sonda 1. Emisor de sonido, que emite un tono a una intensidad siempre igual (220 Hz a 80/85 dB SPL), que moviliza al tímpano, mientras una onda reflejada residual queda rete- nida en la cavidad. 2. Sistema captador y medidor del sonido reflejado por el tímpano. Un sistema de detección mide esta onda de re- flexión, cuyo valor es inversamente proporcional a la ener- gía sonora absorbida por el oído. 3. Bomba de aire, que permite dar presiones de -600 mm a + 400 mm de agua. 44 Timpanometría Es la medición indirecta de la función tubárica y registra la hipopresión por luz tubárica insuficiente (aireación anómala de caja timpánica) y colección de líquido en oído medio. Si la presión tubárica se encuentra normal, la presión en oído medio corresponde con la atmosférica, que es la misma del conducto auditivo externo y por ello la diferencia de presión “delante” y “detrás” de la membrana timpánica debe ubicarse en cero. Si la abertura de la trompa de Eustaquio es irregular o incompleta se produce una hipopresión de caja timpánica, que es considerada patológica si supera los -100 mm de columna de agua (mm CA). La hi perpresión de oído medio es generalmente pasajera y se resuelve con frecuencia al sonarse la nariz intensamente o después de una maniobra de Valsalva. Si la hipopresión es persistente y prolongada se produce en la caja timpánica un exudado acuoso o se- roso (serotimpanitis o mucotimpanitis) que ocasiona la pérdida de flexibilidad o compliancia (complian- ce) de la membrana timpánica. Si en la hipopresión de caja no existe derrame timpánico es necesaria la aireación de la trompa de Eustaquio o producir una hipopresión equivalente en el conducto auditivo externo para restaurar la capacidad vibratoria normal. Realización de la timpanometría La timpanometría es un método confiable que tiene éxito sólo cuando la membrana del tímpano está cerrada herméticamente.
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